TC 1 UECE 2012 FASE 2. PROF.: Célio Normando

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1 TC 1 UECE 01 FASE PROF.: Célio Normando Conteúdo: Aritmética Ordem de Grandeza 1. Racionalizar o uso da água significa usá-la sem desperdício e considerá-la uma prioridade social e ambiental, para que a água tratada nunca falte nas torneiras. Assim, se por uma torneira defeituosa cair uma gota de água a cada segundo e, em uma hora, o volume de água desperdiçado for de 0,18 litros, é correto afirmar que o volume de uma gota d água é igual, em m, a a) b) c) d) e) 5, , , ,0 10 9, SOLUÇÃO: Em uma hora caíram 600 gotas, com um volume total de 0,18L = 1, L = 1, m volume de cada gota volume total N 1, = = = 510 m. Resposta (A) Conteúdo: Eletricidade e Magnetismo. Fenômenos elétricos e fenômenos magnéticos fazem parte da vida diária das pessoas. Em relação a esses fenômenos, assinale a opção correta de acordo com os conhecimentos da física. a) O polo norte da agulha magnética de uma bússola será atraído pelo polo sul geográfico da Terra, pois polos de nomes diferentes se atraem. b) A eletricidade estática acumulada num corpo pode provocar faíscas. Por isso, nos navios que transportam petróleo, os tripulantes não devem usar sapatos com solado de borracha, que é um isolante elétrico. c) Corpos condutores de eletricidade ficam eletrizados mais facilmente que os corpos isolantes, pois nos isolantes os elétrons não se movem. d) Na eletrização por atrito os corpos ficam eletrizados com cargas de sinais contrários. Assim, o corpo que ficou eletrizado positivamente ganhou prótons e o que ficou negativamente eletrizado ganhou elétrons. Solução: a) Incorreta. O polo sul geográfico é um polo norte magnético e polos de mesmo nome se repelem. b) Correta. c) Incorreta. Os isolantes também trocam cargas, porém elas não se movem com a mesma facilidade que nos condutores. d) Incorreta. O corpo eletrizado positivamente perdeu elétrons para o corpo eletrizado negativamente. RESPOSTA (B) Conteúdo: Circuitos Elétricos Lei das Malhas. Uma bateria ideal, um amperímetro de resistência interna de 100 Ω e um resistor de resistência de 1400 Ω são ligados em série em um circuito inicialmente aberto com terminais a e b, como indicado na figura a seguir. Quando os terminais a e b são conectados por um fio de resistência desprezível, fechando o circuito, se estabelece no amperímetro uma corrente de 1,00 ma. Quando os terminais a e b

2 são conectados por um resistor, fechando o circuito, se estabelece no amperímetro uma corrente de 0,0 ma. A resistência desse resistor, em Ω é: a) 6000 b) 560 c) 600 d) 5600 SOLUÇÃO: Dados: R amp = 100 Ω ; R = Ω ; i 1 = 1 ma = 10 A; i = 0, ma = 0, 10 A. Seja U a força eletromotriz da bateria. Para o circuito com o fio de resistência desprezível entre a e b: U = R + R i U = ( amp ) 1 ( ) U = V. Para o circuito com um resistor de resistência desconhecida (R ) entre a e b. U = R + R + R i = R 0, 10 ( amp ) ( ) = , R 0, R = 1.00 R = Ω. RESPOSTA (A) Conteúdo: Gráficos - MRUV 4. Duas partículas, A e B, que eecutam movimentos retilíneos uniformemente variados, se encontram em t = 0 na mesma posição. Suas velocidades, a partir desse instante, são representadas pelo gráfico abaio. As acelerações eperimentadas por A e B têm o mesmo módulo de 0,m s. Com base nesses dados, é correto afirmar que essas partículas se encontrarão novamente no instante a) 10 s b) 50 s c) 100 s d) 500 s SOLUÇÃO: Dados: v 0A = 50 m/s; v 0B = -50 m/s; a A = -0, m/s (reta decrescente); a B = 0, m/s (reta crescente). Adotando origem no ponto de partida e lembrando que a equação horária do espaço no MUV é 1 S = S0 + v0 t + at, temos: SA = 50 t 0,1 t SB = 50 t + 0,1 t No encontro, S A = S B : 50 t 0,1 t = 50 t + 0,1 t 100 t 0, t = 0 t 100 0, t = 0 t = 0 (não convém) 100 t = t = 500 s. 0, ( ) RESPOSTA (D) Conteúdo: Leis de Newton 5. Um bloco de massa,0 kg está sobre a superfície de um plano inclinado, que está em movimento retilíneo para a direita, com aceleração de,0 m/s, também para a direita, como

3 indica a figura a seguir. A inclinação do plano é de 0º em relação à horizontal. Suponha que o bloco não deslize sobre o plano inclinado e que a aceleração da gravidade seja g = 10 m/s. Usando a aproimação 1,7, o módulo da força de atrito eercida pelo plano inclinado sobre o bloco é: a), b) c) 6,6 d) 6 SOLUÇÃO: Dados: m = kg; a = m/s ; θ = 0 ; 1,7. A figura mostra as forças agindo no bloco peso ( P ), normal ( N) e atrito ( ) direção do movimento () e perpendicular a ela (y). A e as respectivas projeções na Aplicando o Princípio Fundamental da Dinâmica na direção : 1 N A = R N sen0 A cos0 = m a N A = ( ) N A = 8 (I). Na direção y as forças ou componentes estão equilibradas, pois o movimento é retilíneo: 1 Ny + A y = P Ncos0 + A sen0 = m g N + A = 0 N + A = 40 (II). Multiplicando a equação (I) por ( ) : N + A = 8 (III). Montando o sistema com (II) e (III). N + A = 40 N + A = 8 A = 10 A = 10 ( 1,7 ) A = 40 8 A = 6,6 N. RESPOSTA (C)

4 Conteúdo: Magnetismo Força Magnética em um fio 6. Considere um fio condutor suspenso por uma mola de plástico na presença de um campo magnético uniforme que sai da página, como mostrado na figura abaio. O módulo do campo magnético é B = T. O fio pesa 180 g e seu comprimento é 0 cm. Considerando g = 10 m/s, o valor e o sentido da corrente que deve passar pelo fio para remover a tensão da mola é: a) A da direita para a esquerda. b) 7 A da direita para a esquerda. c) 0,5 A da esquerda para a direita. d),5 A da esquerda para a direita. SOLUÇÃO: Para anular a tensão na mola ( força elástica), devemos ter uma força magnética para cima igual ao peso. A figura mostra, pela regra da mão esquerda, os três vetores. Não pense que corrente elétrica é vetorial. Onde está corrente leia-se: vetor com a mesma direção e sentido da corrente. mg 0,18 10 BiL = mg i = = =,0A BL 0, RESPOSTA (A) Conteúdo: Estática Equilíbrio de Sólidos 7. Uma prancha homogênea de comprimento igual a 5,0 m e massa igual a 10,0 kg encontrase apoiada nos pontos A e B, distantes,0 m entre si e equidistantes do ponto médio da prancha. Sobre a prancha estão duas pessoas, cada uma delas com massa igual a 50 kg. Admita que uma dessas pessoas permaneça sobre o ponto médio da prancha. Nessas condições, a distância máima, em metros, que pode separar as duas pessoas sobre a prancha, mantendo o equilíbrio é: a) 1m b) 1,m c),m d),5m SOLUÇÃO: Dados: M = 50 kg P C = P M = 500 N; m = 10 kg Q = 100 N; g = 10 m/s ; AB = m MB = 1 m. Uma pessoa permanece em M, ponto médio da prancha; a outra pode deslocar-se, no máimo, até o ponto C, quando a prancha está na iminência de tombar. Nessa situação, a normal de contato entre a prancha e o apoio A é nula. Em relação ao ponto B, o somatório dos momentos horários é igual ao somatório dos momentos antihorários. 600 MP = M C P + M M Q P C = (P M + Q) = ( ) 1 = = 1, m. 500 Mas, da figura:

5 d = 1 + d = 1 + 1, d =, m. RESPOSTA (C) Conteúdo: Eletricidade Campo Elétrico de Carga Puntiforme 8. Uma carga elétrica puntiforme gera campo elétrico nos pontos P 1 e P. A figura a seguir mostra setas que indicam a direção e o sentido do vetor campo elétrico nestes pontos. Contudo, os comprimentos das setas não indicam os módulos destes vetores. O módulo do campo elétrico no ponto P 1 é V/m. O módulo do campo elétrico no ponto P, em V/m, vale: a) b) 16 c) 8 d) 4 SOLUÇÃO: Dado: E 1= V/m. Prolongando os vetores campos elétricos, encontramos o ponto onde se encontra a carga geradora desse campo, como ilustra a figura a seguir. Somente para ilustrar, como o vetor campo elétrico é de afastamento, concluímos que a carga é positiva. Da epressão do módulo do vetor campo elétrico: kq kq kq E 1 = E 1 = E 1 = r1 8u ( u) E1 kq 16u = = E kq kq kq 8u 8u E E = E = E = r ( 4u) 16u RESPOSTA (B) E = 16 V/m. Conteúdo: Equações Dimensionais 9. Um eercício sobre a dinâmica da partícula tem seu início assim enunciado: Uma partícula está se movendo com uma aceleração cujo módulo é dado por ( r a / r ) µ +, sendo r a distância entre a origem e a partícula. Considere que a partícula foi lançada a partir de uma distância a com uma velocidade inicial µ a. Eiste algum erro conceitual nesse enunciado? Por que razão? a) Não, porque a epressão para a velocidade e consistente com a da aceleração. b) Sim, porque a epressão correta para a velocidade seria µ a. c) Sim, porque a epressão correta para a velocidade seria d) Sim, porque a epressão correta para a velocidade seria a µ. a µ / r.

6 SOLUÇÃO: A epressão dada tem dimensão de aceleração (γ). Num sistema M, L, T, temos: [γ] = LT. a e r representam comprimentos, portanto: [a] = [r] = L.] Assim: r µ r + a =[γ] [µ] L = L T - [µ] = T. Segundo o enunciado a epressão ( ) µ a representa velocidade. Então: µ a = L T T L = L T T L = L T L = L (Absurdo!!!) Logo, há erro no enunciado, pois a epressão para a velocidade é inconsistente com a da aceleração. A epressão correta para a velocidade (v) seria: 1 [µ] [a] y = L 1 T 1 ( ) y 1 1 = 1 = T L = L T y = 1 Assim: 1 v = µ a 1 v = a µ. RESPOSTA (D) Conteúdo: Cinemática Mudança de Referencial 10. Um bote de assalto deve atravessar um rio de largura igual a 800m, numa trajetória perpendicular à sua margem, num intervalo de tempo de 1 minuto e 40 segundos, com velocidade constante. Considerando o bote como uma partícula, desprezando a resistência do ar e sendo constante e igual a 6 m/s a velocidade da correnteza do rio em relação à sua margem, o módulo da velocidade do bote em relação à água do rio deverá ser de: a) 14 m/s b) 6 m/s c) 8 m/s d) 10 m/s SOLUÇÃO: A figura mostra as velocidades do barco em relação ao rio, do rio em relação à margem e a resultante das duas. V Resultante ΔS 800 = = = 8,0m / s Δt 100 Aplicando Pitágoras ao triângulo sombreado, vem: B = + = B = RESPOSTA (D) V V 10m / s

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